1. No category

DEBATT
Parkinsons
Under de senaste åren har forskningen inom stamcellsområdet resulterat i en allt större
kunskap om hur man odlar och specialiserar stamceller. Siktet är nu inställt på att inleda
de första kliniska studierna kring stamcellsterapi vid Parkinsons sjukdom inom några år.
I denna artikel beskriver Malin Parmar, professor i cellulär neurovetenskap och chef för
forskargruppen utvecklings- och regenerativ neurobiologi, Lunds universitet, den forskning
som ligger till grund för dagens optimism om att snart kunna erbjuda personer med
Parkinsons sjukdom denna behandling.
Parkinsons sjukdom är en vanlig neurodegenerativ
sjukdom som påverkar uppskattningsvis 10 miljoner människor världen över. Bara i Sverige diagnostiseras ungefär en
av hundra personer över 60 år med Parkinsons sjukdom.
Sjukdomen är i de flesta fall inte ärftlig och man vet inte riktigt varför vissa individer drabbas. Däremot vet man att sjukdomen leder till en progressiv förlust av en viss typ av celler i
hjärnan, de dopaminproducerande nervcellerna. Dessa celler
finns djupt inne i hjärnan i substantia nigra och sänder därifrån utskott till en del av hjärnan som kallas striatum, där de
frisätter signalsubstansen dopamin. Dopaminet är viktigt för
att vi ska kunna röra oss på ett korrekt sätt. Vid Parkinsons
sjukdom leder därför bristen på dopamin till symtom såsom
stelhet, sämre rörelseförmåga och skakningar.
Med hjälp av läkemedel som ökar dopaminhalten i hjärnan brukar man återfå förmågan att röra sig normalt igen.
Med rätt medicin kan man leva ungefär som vanligt under
många år, men på sikt blir det svårare och svårare att hitta
en jämn och bra dos av dopaminersättande medicin. Den
livslånga behandling som krävs leder också på sikt till olika
typer av biverkningar.
UTVECKLING MOT CELLTERAPI
Sverige har länge legat i forskningsfronten gällande dopamin
och nya behandlingar för Parkinsons sjukdom. År 2000 fick
Arvid Carlsson Nobelpriset i medicin för sin upptäckt av
dopamin och under 1990-talet utförde ett forskarteam lett av
Anders Björklund och Olle Lindvall (båda professorer vid
Lunds universitet) revolutionerande transplantationer av
nervceller från foster till parkinsonpatienter. Cellerna hämtades från de delar i fosterhjärnan där dopamincellerna utvecklas och tanken var att ersätta de skadade nervcellerna
med friska dopaminproducerande nervceller. På så sätt skulle man kunna slippa dopaminersättande medicin och de biverkningar dessa på sikt resulterar i.
Sedan dessa banbrytande studier i Lund har många liknande transplantationer skett över hela världen. Resultatet
har varierat, men en del av patienterna har fått en god och
långvarig effekt av sitt transplantat. Just nu pågår en ny EUfinansierad klinisk studie som heter TransEuro (www.transeuro.org.uk), där patienter transplanteras i Lund och Cambridge. Även i TransEuro-studien transplanterar man dopaminceller från fostervävnad. Målet med denna nya studie är
att bättre förstå hur man kan få så många patienter som möjligt att uppnå en god effekt av sitt transplantat. Samtidigt
banar studien väg för nya stamcellsbaserad behandlingar.
Detta är viktigt då det framför allt är tillgången på fosterceller som gör att denna typ av behandling endast är tillgänglig för ett fåtal patienter. För att möjliggöra en standardbehandling tillgänglig för många patienter, är det därför absolut
nödvändigt att utveckla en metod för att ta fram en obegränsad mängd dopaminceller som kan användas vid transplantationer världen över. För detta vänder man sig till stamceller.
Nya stamcellsbehandlingar för
42
neurologi i sverige nr 1 – 17
PARKINSONS SJUKDOM
neurologi i sverige nr 1 – 17
43
Parkinsons
Figur 1: Stamceller. En stamcell är en omogen cell som ännu inte
blivit specialiserad. Den kan dela sig och bilda fler stamceller vilket kallas självförnyelse (1). Den kan också dela sig för att bilda
specialiserade celler såsom hudceller, blodceller och nervceller (2).
Illustration: ULRIKA BLANK SAVUKINAS .
STAMCELLER
En stamcell är en cell som ännu inte har blivit specialiserad.
Den kännetecknas av sin förmåga till självförnyelse, det vill
säga en förmåga att dela sig och bilda fler stamceller, samt sin
förmåga att bilda specialiserade celler (Figur 1).
Det finns många olika typer av stamceller (se faktaruta).
Den celltyp som är mest lovande när det gäller produktion
av dopaminceller för klinisk tillämpning vid Parkinsons sjukdom är de embryonala stamcellerna. Dessa stamceller isoleras
från väldigt tidiga embryon som blivit över vid provrörsbehandlingar.
De första cellerna från så pass tidiga mänskliga embryon
isolerades och odlades redan 1998 i USA. Dock visade det sig
vara svårare än man trott att styra dessa stamceller så att de
bildar mogna dopaminceller. Genom att härma de signaler
som cellerna normalt utsätts för under utvecklingen i embryot, lyckades man till sist att skapa dopaminceller från dessa
stamceller.1,2 Något år senare publicerades viktiga prekliniska
studier i en råttmodell av Parkinsons sjukdom. Dessa studier
visade att dopaminceller skapade från stamceller överlever,
mognar och fungerar precis lika bra som de nervceller från
fostervävnad som man tidigare använt på patienter och som
visat sig ha god effekt i kliniska studier.3 Nu kan man alltså
skapa den mängd dopaminceller av hög kvalitet som krävs
för att behandla många patienter med transplantationer (Figur 1).
Men vägen mot patientnyttan av stamceller är lång, och
man ska komma ihåg att denna typ av banbrytande stamcellsbehandling ännu inte testats på någon människa. Vi vet
nu hur dessa celler kan skapas i stor skala och med den typ
av metoder som krävs för att kunna användas rutinmässigt
för medicinsk behandling.4 Men det återstår ännu något år av
viktiga kvalitets- och säkerhetstester innan de första kliniska
studierna i världen kan påbörjas.
VÄGEN MOT PATIENTSPECIFIK A BEHANDLINGAR
De stamceller som i dag är på väg i rask takt mot klinisk användning isoleras alltså från fertiliserade ägg som blivit över
från provrörsbehandlingar, vilket är ett bättre alternativ är de
celler från aborterade foster som använts tidigare. Metoden
är bättre då tillgången till celler nu inte är en begränsning,
men också för att man kan säkerställa att alla patienter har
möjligheten att få rätt mängd kvalitetstestade celler av god
kvalitet, vilket man inte kan göra med fosterceller som varierar både i kvalitet och antal.
Men utvecklingen stannar inte där utan mycket ny och
spännande forskning pågår i dag som på sikt kommer att
leda till nya möjligheter för patienten – specifika skräddarsydda behandlingar. Grunden till detta är upptäckten att
man på ett enkelt sätt kan programmera om vanliga hudceller till pluripotenta stamceller genom att tillsätta fyra nya gener. Detta banbrytande fynd rapporterades av ett japanskt
forskarlag för 10 år sedan,5 och redan sex år senare, 2012,
tilldelas Professor Shinya Yamanaka Nobelpriset för denna
häpnadsväckande upptäckt.
Stamceller som skapas genom denna typ av omprogrammering kallas inducerade pluripotenta stamceller (iPS-celler).
iPS-celler är mycket lika embryonala stamceller och de delar
egenskaper såsom självförnyelse och pluripotens (se faktaruta). De kan också styras att mogna till dopamin på samma
Figur 2: Olika källor till
dopaminceller för transplantation. Kliniska studier med goda resultat
har utförts med celler från
fosterhjärnan (A) och liknande celler kan nu skapas
från stamceller (B). På sikt
hoppas man även kunna
använda sig av patientens
egna celler, som först omprogrammeras till stamcell
(C) eller direkt till en nervcell (D). Illustration: Ulrika
Blank Savukinas.
44
neurologi i sverige nr 1 – 17
sätt som embryonala stamceller och på sikt banar detta väg
för möjligheten att erhålla patientspecifika celler för transplantation (Figur 2).
Men även om iPS-celler har transplanterats till ögat på en
patient i Japan, finns det en osäkerhet kring hur stabila och säkra dessa celler är, vilket det just nu forskas kring världen över.
På senare tid har en ny metod för att programmera om
hudceller direkt till dopaminceller, utan att passera stamcellsstadiet utvecklats (Figur 2).6,7 Denna metod är snabbare, enklare och kringgår många av de säkerhetsfrågor som hör samman med iPS-celler. Cellerna som benämns inducerade nervceller (iN-celler) är således ett lovande alternativ till iPS-celler för att skapa patientspecifika celler för terapi. Innan sådana celler kan användas i kliniska prövningar, är det dock
viktigt att utveckla tekniken för omprogrammering så att
den görs på ett sätt som är säkert för patienterna.
ETISK A FRÅGOR I SAMBAND MED NYA CELLK ÄLLOR
Stamceller och stamcellsbaserade terapier är mycket omskrivna
i media. Detta kan skapa orealistiska förväntningar hos allmänheten, inklusive patienter och deras vårdgivare. Det är därför
viktigt med tydlig och korrekt information, och en ökad interaktion mellan forskare, allmänhet och patienter är önskvärd.
När stamcellsforskningen närmar sig en klinisk användning, uppstår också många nya etiska frågeställningar som
man måste förhålla sig till. Som med alla nya terapier och
läkemedelsbehandlingar som inte tidigare använts på människor finns oundvikligen kunskapsluckor och obesvarade frågor. Detta gör det till exempel svårt att exakt bedöma risker
och fördelar med en experimentell behandling, vilket i sin
tur kan göra det svårt för individerna som ingår i dessa kliniska studier att ge informerat samtycke. Dessutom kan det
uppkomma frågor om vem som ska ha tillgång till den nya
behandlingen och hur behandlingen ska finansieras.
Nya stamcellsbehandlingar under utveckling måste därför
beforskas och diskuteras även med avseende på frågor som
rör medicinsk etik. Utgångspunkten måste alltid vara befintliga nationella och internationella lagar och riktlinjer, och
nödvändiga uppdateringar av sådana riktlinjer måste göras
innan vi kan ta dessa behandlingar till de första kliniska
prövningarna i människa.
SAMMANFATTNING
De senaste åren har varit händelserika och spänningsfyllda
inom stamcellsfältet. Vi har lärt oss mycket mer om hur man
odlar stamceller, hur man framställer specialiserade celler
och vilka sorters stamceller som har störst potential att komma till nytta för patienter. Inom fältet stamcellsterapi för Parkinsons sjukdom har vi nu kommit så långt att det är möjligt
att skapa dopaminceller från stamceller som fungerar precis
lika bra som de fosterceller som tidigare använts i kliniska
studier. Siktet är nu inställt mot att använda dessa celler i
kliniska studier inom några år.
Dopaminceller och Parkinsons sjukdom ligger alltså i
framkanten vad gäller utveckling av nya stamcellsbaserade
behandlingar och med tid hoppas vi på liknande behandlingar även för andra sjukdomar och skador i hjärnan. Vi går
en spännande framtid till mötes, men det är nog så viktigt
att skynda långsamt, så att de nya behandlingar som är på
väg fram är både säkra och effektiva.
MALIN PARMAR/Foto: Kennet Ruona
Professor i cellulär neurovetenskap och
forskargruppschef, utvecklings- och regenerativ
neurobiologi, Lunds universitet
[email protected]
REFERENSER:
1. Kirkeby A, et al. Generation of regionally specified neural
progenitors and functional neurons from human embryonic
stem cells under defined conditions. Cell reports 2012; 1:703-714,
doi:10.1016/j.celrep.2012.04.009.
2. Kriks S, et al. Dopamine neurons derived from human ES cells
efficiently engraft in animal models of Parkinson’s disease. Nature 2011; 480:547-551, doi:10.1038/nature10648.
3. Grealish S, et al. Human ESC-Derived Dopamine Neurons Show
Similar Preclinical Efficacy and Potency to Fetal Neurons when
Grafted in a Rat Model of Parkinson’s Disease. Cell Stem Cell
2014; 15:653-665, doi:10.1016/j.stem.2014.09.017.
4. Kirkeby A, et al. Predictive Markers Guide Differentiation to Improve Graft Outcome in Clinical Translation of hESC-Based Therapy for Parkinson’s Disease. Cell Stem Cell 2017. In Press.
5. Chari S and Mao S. Timeline: iPSCs--The First Decade. Cell 2016;
164:580, doi:10.1016/j.cell.2016.01.023.
6. Caiazzo M, et al. Direct generation of functional dopaminergic
neurons from mouse and human fibroblasts. Nature 2011; 476:224227, doi:10.1038/nature10284.
7. Pfisterer U, et al. Direct conversion of human fibroblasts to
dopaminergic neurons. Proceedings of the National Academy
of Sciences of the United States of America 2011; 108:10343-10348,
doi:10.1073/pnas.1105135108.
FAKTARUTA OM STAMCELLER
• Den mänskliga kroppen består flera hundra olika typer
av specialiserade celler såsom muskelceller, nervceller, fettceller och hudceller. Alla specialiserade celler
härstammar från stamceller. En stamcell är en cell som
ännu inte är specialiserad.
• Olika typer av stamceller har olika nivåer av potential
att bilda specialiserade celler. En stamcell som kan
bilda varje typ av cell i kroppen kallas pluripotent, en
stamcell som endast kan bilda vissa typer av celler
(t.ex. alla celler i blodet, men inte celler i andra organ)
kallas multipotent, och en stamcell som endast bildar
en specialiserad celltyp kallas unipotent.
• Vävnadsspecifika stamceller finns i den vuxna kroppens
olika organ och kan oftast bara ge upphov till cellerna
i denna vävnad, vilket gör att de anses multipotenta.
• Embryonala stamceller härstammar från en liten grupp
av celler i det tidiga embryot (5–7 dagar) och anses
pluripotenta eftersom de kan bilda alla typer av celler i kroppen.
• Nyligen upptäckte forskare att en mogen helt specialiserad cell, till exempel en hudcell, kan omprogrammeras och på så vis få egenskaper som efterliknar
de hos en embryonal stamcell. Dessa är kända som
inducerade pluripotenta stamceller (iPS-celler).
neurologi i sverige nr 1 – 17
45